Komposisi Kimia Gelembung Air Mendidih

Pada saat kita merebus air, pasti akan terbentuk gelembung ketika airnya mendidih. Pernahkah Anda bertanya-tanya apa yang ada di dalamnya? Apakah gelembung terbentuk dalam cairan lain (selain air) yang mendidih?

Pada artikel ini akan dijabarkan komposisi kimia dari gelembung, apakah gelembung air mendidih berbeda dari yang terbentuk pada cairan lain, dan cara merebus air tanpa membentuk gelembung sama sekali.

Gelembung-gelembung udara yang terbentuk ketika air mendidih. Tolong diperhatikan bahwa ini gelembung air, bukan gelumbung-gelembung cinta.

1. Apa yang ada dalam gelembung air mendidih?

Saat pertama kali kita mulai mendidihkan air, gelembung yang terlihat pada dasarnya adalah gelembung udara. Secara teknis, ini adalah gelembung yang terbentuk dari gas terlarut yang keluar dari larutan.

Jadi jika airnya berada dalam atmosfir yang berbeda, gelembung itu akan terdiri dari gas-gas tersebut. Dalam kondisi normal, gelembung pertama yang terbentuk mengandung nitrogen (N₂), oksigen (O₂), sedikit gas argon, dan karbon dioksida (CO₂).

Saat kita terus memanaskan, molekul-molekul air mendapatkan energi yang cukup banyak untuk beralih dari fasa cair menjadi fase gas.

Gelembung yang terbentuk pada tahap ini adalah uap air (H₂O). Bila air mulai "mendidih", gelembung yang terbentuk seluruhnya adalah uap air dan udara.

Gelembung udara dan gelembung uap air, akan membesar atau melebar saat mereka naik ke permukaan, karena terdapat tekanan yang mendorongnya.

Kita bisa melihat efek ini lebih jelas jika kita meniup gelembung di bawah air di sebuah kolam renang. Gelembung tersebut menjadi jauh lebih besar pada saat mereka mencapai permukaan.

Ketika pemanasan terus dilakukan, gelembung uap air yang keluar mulai lebih besar. Hal ini disebabkan karena suhu semakin tinggi, sehingga lebih banyak cairan yang berubah menjadi gas.

Perlu diperhatikan bahwa terkadang gelembung uap menyusut, kemudian hilang saat air berubah dari keadaan gas menjadi bentuk cair.

Terdapat dua lokasi yang memungkinkan kita untuk bisa melihat gelembung menyusut yaitu di bagian bawah panci sesaat sebelum air mendidih dan di permukaan atas.

Pada permukaan atas, gelembung biasanya akan pecah dan melepaskan uap ke udara. Namun jika suhunya cukup rendah, gelembung bisa menyusut menjadi cairan lagi. Hal ini bisa terjadi karena suhu di permukaan air mendidih lebih dingin daripada cairan yang berada di bawahnya.

Jika air matang dibiarkan menjadi dingin dan segera melakukan reboil (perebusan ulang), kita tidak akan melihat bentuk gelembung udara terlarut. Hal ini disebabkan karena air belum sempat melarutkan gas. Kita bisa mengamati fenomena ini pada saat memanaskan air menggunakan microwave.

Air yang dilakukan perebusan ulang tidak menghasilkan gelembung karena tegangan permukaan air mampu mencegah cairan dari mendidih (bergelembung) meskipun suhu yang diberikan cukup tinggi.

Ketika hal ini terjadi, suatu tabrakan atau goncangan pada wadah, bisa menyebabkan cairan mendidih secara mendadak (bisa atau sering meletup).

Salah satu kesalahpahaman umum yang dimiliki orang-orang selama ini adalah mereka sering berpikir bahwa gelembung yang terbentuk saat air mendidih terbuat dari hidrogen (H₂) dan oksigen (O₂).

Saat air mendidih, ia berubah fasa, namun ikatan kimia antara atom hidrogen dan oksigen tidak pecah. Satu-satunya oksigen dalam gelembung berasal dari udara terlarut. Tidak ada gas hidrogen ketika air mendidih, karena hydrogen tidak larut dalam air.

 

2. Komposisi Gelembung dalam Perebusan Cairan Lain

Jika kita merebus cairan lain selain air, efek yang sama akan terjadi. Artinya gelembung awal yang terjadi akan terdiri dari gas-gas terlarut.

Seiring suhu mendekati titik didih cairan, gelembung akan menjadi fase uap dari zat tersebut.